[發(fā)明專利]用于大范圍連鑄結(jié)晶器在線調(diào)整寬度增加的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110233088.8
• 申請(qǐng)日: 2011-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102240787A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐永斌;馬春武;幸偉;徐海倫;孫鐵漢;李智;杜斌;葉理德;邵遠(yuǎn)敬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/16
• 分類號(hào): B22D11/16;B22D11/05
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連鑄結(jié)晶器在線調(diào)寬技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及大范圍連鑄結(jié)晶器在線熱調(diào)整寬度減小的過(guò)程。

背景技術(shù)

連鑄結(jié)晶器作為連鑄機(jī)的核心部件，其結(jié)構(gòu)、性能直接影響著鑄坯質(zhì)量與鋼種的適應(yīng)性。為適應(yīng)連鑄連軋生產(chǎn)頻繁變化的要求，結(jié)晶器經(jīng)常需要調(diào)整寬度來(lái)獲得不同尺寸的鑄坯。傳統(tǒng)的連鑄機(jī)在變更鑄坯尺寸時(shí)，采用的方法是停止?jié)茶T，手動(dòng)調(diào)整結(jié)晶器寬度或者通過(guò)更換結(jié)晶器實(shí)現(xiàn)寬度改變。在連鑄機(jī)停機(jī)二次開(kāi)澆情況下，一方面影響鋼廠生產(chǎn)節(jié)奏、降低鑄坯產(chǎn)量；另一方面停機(jī)開(kāi)澆還造成原材料的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。此外，傳統(tǒng)在線調(diào)寬技術(shù)由于結(jié)晶器上下口速度差異導(dǎo)致調(diào)寬過(guò)程中液壓缸出現(xiàn)的瞬時(shí)壓力變化作用調(diào)寬速度的急增和急減，對(duì)設(shè)備使用不利。

基于上述情況，有必要開(kāi)發(fā)一種新的，能夠適應(yīng)多種規(guī)程鑄坯連續(xù)生產(chǎn)需要、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高鑄坯質(zhì)量，提高設(shè)備使用壽命的結(jié)晶器連續(xù)在線調(diào)寬技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種用于大范圍連鑄結(jié)晶器在線調(diào)整寬度增加的方法，該方法簡(jiǎn)易可行，為用于連鑄生產(chǎn)中大范圍在線熱態(tài)調(diào)寬（寬度增加）過(guò)程提供了便捷的途徑，從而滿足連鑄在線變更生產(chǎn)鑄坯尺寸的要求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的用于大范圍連鑄結(jié)晶器在線調(diào)整寬度增加的方法，具體是：以坯殼凝固收縮作為出發(fā)點(diǎn)，將結(jié)晶器寬度增大過(guò)程導(dǎo)入在線調(diào)寬過(guò)程中，該過(guò)程為寬度增加過(guò)程，并迅速確定調(diào)寬過(guò)程的控制參數(shù)，包括：調(diào)寬速度、調(diào)寬時(shí)間和楔形段長(zhǎng)度。以此來(lái)指導(dǎo)連鑄結(jié)晶器在線調(diào)寬操作，實(shí)現(xiàn)大范圍在線熱調(diào)寬過(guò)程，該過(guò)程為寬度增加過(guò)程

所述的用于大范圍連鑄結(jié)晶器在線調(diào)整寬度增加的方法，其步驟包括：

第一步，判定調(diào)寬范圍：

首先，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際值和最終目標(biāo)值，判定是否可進(jìn)行大范圍連鑄結(jié)晶器在線調(diào)寬，如若超出調(diào)寬范圍則直接終止調(diào)寬計(jì)算；如若在許用調(diào)寬范圍之內(nèi)，則繼續(xù)判定一次調(diào)寬或多次調(diào)寬；?

第二步，調(diào)寬控制參數(shù)確定：

調(diào)寬速度由公式（1）確定獲得：

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式中Vm為調(diào)寬速度，Vc為連鑄拉坯速度，tanθ是調(diào)寬過(guò)程中，錐度變更后的夾角值，tanα是調(diào)寬過(guò)程前，結(jié)晶器錐度的夾角值；

調(diào)寬時(shí)間可由公式（2）確定獲得：

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式中，t是調(diào)寬時(shí)間，Vm為調(diào)寬速度，Vc是連鑄拉坯速度，ΔL是錐度該變量，W是調(diào)寬寬度值，l是結(jié)晶器有效長(zhǎng)度；

調(diào)寬楔形段長(zhǎng)度可由公式（3）確定獲得：

??????????????????????????????????（3）

式中，S是楔形段長(zhǎng)度，Vc是連鑄拉坯速度，t是調(diào)寬時(shí)間。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)定的調(diào)寬速度、調(diào)寬時(shí)間和楔形段長(zhǎng)度，就能夠詳細(xì)獲知調(diào)寬每個(gè)階段，并進(jìn)行大范圍連鑄結(jié)晶器在線熱調(diào)寬。

所述大范圍連鑄結(jié)晶器在線熱調(diào)寬，其中“大范圍”是指單邊調(diào)寬范圍超過(guò)20?mm的調(diào)寬過(guò)程。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的主要有益效果：

本方法能夠減緩鑄坯作用銅板摩擦力，簡(jiǎn)易可行，操作方便，為高效連鑄生產(chǎn)、提高連鑄機(jī)生產(chǎn)能力和效率，增加金屬收得率提供了可行方法。

本方法以坯殼凝固收縮作為出發(fā)點(diǎn)，將結(jié)晶器寬度增大過(guò)程導(dǎo)入在線調(diào)寬（寬度增加）過(guò)程的計(jì)算中，并迅速確定調(diào)寬（寬度增加）過(guò)程控制參數(shù)，包括：調(diào)寬速度、調(diào)寬時(shí)間和楔形段長(zhǎng)度。通過(guò)預(yù)設(shè)結(jié)晶器錐度變更量，利用錐度變更與鋼液的凝固過(guò)程中高溫坯殼的自然收縮量相符的基本特征，將高溫坯殼的拉坯過(guò)程限定在平移的結(jié)晶器窄邊上，實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)寬過(guò)程與拉坯過(guò)程的匹配，成功克服了傳統(tǒng)調(diào)寬工藝中，結(jié)晶器上下口速度差異導(dǎo)致平移過(guò)程中液壓缸的瞬時(shí)變化對(duì)設(shè)備造成的影響，減緩調(diào)寬過(guò)程中，鋼液對(duì)窄面銅板的磨損，同時(shí)也穩(wěn)定了連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液的凝固傳熱過(guò)程。這為高效連鑄提供條件，對(duì)降低生產(chǎn)成本，改善生產(chǎn)質(zhì)量，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有極為重要的意義。

例如：實(shí)際生產(chǎn)中，在結(jié)晶器單側(cè)錐度為4.5?mm，拉坯速度1.0?m/min，兩側(cè)調(diào)寬，寬度增加96?mm的生產(chǎn)過(guò)程中。傳統(tǒng)工藝中將調(diào)寬過(guò)程中調(diào)寬速度設(shè)定為6～8?mm/min，這就造成彎月面開(kāi)始凝固的初生坯殼在出結(jié)晶器前的凝固坯殼收縮變化跟不上窄面銅板的平移變化，造成凝固坯殼與結(jié)晶器窄邊銅板之間存在間隙，極大的影響了高溫鑄坯的正常凝固收縮過(guò)程，容易造成連鑄生產(chǎn)隱患。